Ποια είναι η παρούσα έννοια του ατόμου;
Στη σύγχρονη άποψη, ένα άτομο αποτελείται από ένα μικροσκοπικό πυρήνα, ο οποίος περιέχει θετικά φορτισμένα πρωτόνια και ουδέτερα νετρόνια, που περιβάλλεται από πολύ μεγαλύτερο όγκο χώρου που περιέχει αρνητικά φορτισμένα ηλεκτρόνια.
Ακολουθεί μια επισκόπηση της παρούσας έννοιας ενός ατόμου:
1. πυρήνας:
Ο πυρήνας είναι το κεντρικό και πιο τεράστιο μέρος ενός ατόμου. Περιέχει πρωτόνια και νετρόνια. Τα πρωτόνια φέρνουν ένα θετικό ηλεκτρικό φορτίο, ενώ τα νετρόνια είναι ηλεκτρικά ουδέτερα. Ο αριθμός των πρωτονίων στον πυρήνα καθορίζει τον ατομικό αριθμό ενός στοιχείου και καθορίζει τις χημικές του ιδιότητες.
2. Electron Cloud:
Το περιβάλλον του πυρήνα είναι το σύννεφο ηλεκτρονίων, όπου βρίσκονται τα ηλεκτρόνια. Τα ηλεκτρόνια φέρουν ένα αρνητικό ηλεκτρικό φορτίο που εξισορροπεί το θετικό φορτίο των πρωτονίων στον πυρήνα, καθιστώντας το άτομο ηλεκτρικά ουδέτερο συνολικά. Τα ηλεκτρόνια είναι διατεταγμένα σε κελύφη ή επίπεδα ενέργειας γύρω από τον πυρήνα.
3. Επίπεδα ενέργειας και τροχιακά:
Τα ηλεκτρόνια καταλαμβάνουν διαφορετικά επίπεδα ενέργειας με βάση την ενέργειά τους. Κάθε επίπεδο ενέργειας αποτελείται από ένα ή περισσότερα υποκείμενα, τα οποία χωρίζονται περαιτέρω σε τροχιακά. Τα τροχιακά είναι τρισδιάστατες περιοχές γύρω από τον πυρήνα όπου τα ηλεκτρόνια είναι πιο πιθανό να βρεθούν.
4. Διαμόρφωση ηλεκτρονίων:
Η διαμόρφωση ηλεκτρονίων ενός ατόμου περιγράφει τη διάταξη των ηλεκτρονίων σε διαφορετικά τροχιακά μέσα στα επίπεδα ενέργειας. Διαδραματίζει κρίσιμο ρόλο στον προσδιορισμό της χημικής συμπεριφοράς του ατόμου, καθώς τα ηλεκτρόνια στο εξωτερικό επίπεδο ενέργειας (ηλεκτρόνια σθένους) εμπλέκονται στη χημική σύνδεση.
5. Ατομικός αριθμός:
Ο ατομικός αριθμός ενός στοιχείου είναι ίσος με τον αριθμό των πρωτονίων στον πυρήνα του. Προσδιορίζει το στοιχείο και τη θέση του στον περιοδικό πίνακα. Τα στοιχεία είναι διατεταγμένα στην αύξηση του ατομικού αριθμού από αριστερά προς τα δεξιά και πάνω προς τα κάτω.
6. αριθμός μάζας:
Ο αριθμός μάζας ενός ατόμου είναι ο συνολικός αριθμός πρωτονίων και νετρονίων στον πυρήνα του. Είναι ένα μέτρο της μάζας του ατόμου και δίνεται από το άθροισμα των αριθμών πρωτονίων και των αριθμών νετρονίων.
7.
Τα άτομα του ίδιου στοιχείου μπορούν να έχουν διαφορετικούς αριθμούς νετρονίων, με αποτέλεσμα διαφορετικά ισότοπα. Τα ισότοπα έχουν τον ίδιο ατομικό αριθμό αλλά ποικίλλουν σε αριθμό μάζας. Μοιράζονται παρόμοιες χημικές ιδιότητες, αλλά μπορούν να έχουν διαφορετικές φυσικές ιδιότητες.
8. Κεφάλαια ηλεκτρονίων:
Το σύννεφο ηλεκτρονίων οργανώνεται σε ομόκεντρα κελύφη ηλεκτρονίων, αριθμημένα 1, 2, 3, και ούτω καθεξής, απομακρύνεται από τον πυρήνα. Κάθε κέλυφος μπορεί να κρατήσει έναν συγκεκριμένο αριθμό ηλεκτρονίων με βάση το ενεργειακό της επίπεδο.
9. Κβαντική Μηχανική:
Η παρούσα κατανόηση της ατομικής δομής και των ιδιοτήτων βασίζεται στην κβαντική μηχανική, η οποία παρέχει ένα μαθηματικό πλαίσιο για να περιγράψει τη συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων όπως τα ηλεκτρόνια.
10.
Η κβαντική μηχανική εισάγει τη δυαδικότητα των ηλεκτρονικών κυμάτων των ηλεκτρονίων. Τα ηλεκτρόνια παρουσιάζουν ιδιότητες και των δύο σωματιδίων (με μάζα και φορτίο) και κύματα (με σχετικές λειτουργίες κύματος).
Συνοπτικά, η σύγχρονη έννοια ενός ατόμου απεικονίζει έναν μικρό, πυκνό πυρήνα που περιέχει πρωτόνια και νετρόνια που περιβάλλουν ένα μεγαλύτερο σύννεφο ηλεκτρονίων που οργανώνεται σε ενεργειακά επίπεδα και τροχιακά. Αυτή η κατανόηση της ατομικής δομής αποτελεί το θεμέλιο για την εξήγηση της χημικής σύνδεσης, των ιδιοτήτων των στοιχείων και της συμπεριφοράς της ύλης.
